DE594351C - Stossdaempfungsvorrichtung fuer Wasserbauten oder Schiffe - Google Patents

Description

• Stoßdämpfungsvorrichtung für Wasserbauten oder Schiffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Stoßdämpfungsvorrichtung für Wasserbauten oder Schiffe mit einem Stoßkörper, der an seinem oberen Ende drehbar gelagert und .unterhalb des Drehpunktes durch ein Dämpfunggsorgan gegen die Kai- oder Schiffswand abgestützt ist.
• Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen das Dämpfungsorgan durch Federn oder durch Druckluftzylinder gebildet ist und der Stoßkörper möglichst leicht ausgebildet sein muß. Nach der durch einen Stoß bewirkten Verdrängung wird der Stoßkörper durch die zusammengedrückten Federn wieder in die Wartestellung zurückgebracht, wobei die gesamte Energie des Stoßes zurückerstattet wird. Das Schiff wird somit nach dem Anstoßen durch die Entspannung der Federn ziemlich heftig zurückgestoßen.
• Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann dieser Nachteil nicht entstehen, denn der Stoßkörper ist als um eine ortsfeste Achse schwingbarer Pendelkörper und das Dämpfungsorgan derart ausgebildet, daß der Stoßkörper nach der Entlastung lediglich unter dem Einfluß seines Eigengewichtes in die Wartestellung zurückschwingt.
• Zu-diesem Zweck besteht das Dämpfungsorgan aus, einem oder mehreren mit einem gasförmigen oder flüssigen Druckmittel betriebenen, die aufgespeicherte Energie nicht zurückgebenden Dämpfungszylindern, die in die Wartestellung durch die Einwirkung der Schwere auf den Pendelkörper zurückgebracht werden.
• Es ergibt sich daraus, daß ein Schiff, nachdem es den Stoßkörper angestoßen und die Dämpfungsvorrichtung betätigt hat, sanft in die endgültige Lage zurückgebracht wird. Dadurch, daß die Vorrichtung die aufgespeicherte Energie nicht elastisch zurückgibt und daß diese in Reibungen des aus den Zylindern verdrängten Mittels umgewandelt wird, somit verlorengeht, wird jedes Zurückprallen verhütet. Die Anordnung des Stoßkörpers gestattet ebenfalls das Anbringen der Dämpfungsvor richtung über dem höchsten Wasserstand.
• Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung dargestellt.
• Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch den Stoßdämpfer. zu Beginn des Stoßes, also in dem Augenblick, in dem die Berührung mit dem Schiff stattfindet.
• Fig. a ist ein senkrechter Schnitt durch den Stoßdämpfer bei Schluß des Stoßes, also nach dem Stillstand des Schiffes. Fig. 3 ist ein waagerechter Schnitt durch den Stoßdämpfer zu Beginn des Stoßes.
• Der neue Stoßdämpfer ist wie folgt beschaffen: Ein Pendelkörper z ist an einer Schwingungsachse 2 aufgehängt, die auf zwei Wänden 3 ruht, die mit dem Wasserbauwerk verbunden sind.
• Beim Anstoßen eines Schiffes gegen einen beliebigen Punkt der Außenkante des Pendelkörpers 1 dreht sich dieser um die Achse :2, tritt in die Aussparung des Kais ein und drückt dabei mit Hilfe eines Lenkers a. einen Kolben 5 zurück, der in einem Zylinder 6 gleitet, wobei das im Zylinder enthaltene Druckmittel durch ein genau belastetes Ventil ; entweicht und sich in einem Behälter 8 sammelt.
• Der Zylinder 6 ist kräftig mit dem Wasserbauwerk verbunden und sitzt auf geeigneten Anschlägen.
• Der Widerstand, den das verdrängteDruckmittel dem Kolben entgegenstellt, wenn es durch das belastete Ventil ? entweicht, erzeugt eine Reaktion, die der Pendelkörper dem Stoß des Schiffes in der Höhe des Berührungspunktes entgegenstellt.
• Das Eintreten der Pendelkörper in die Aussparung stellt die große Formveränderung dar, die für das Dämpfen des Stoßes erwünscht ist, und die Größe dieser Formveränderung kann beliebig gewählt werden, denn sie hängt nur von dein Hub des Kolbens 5 ab, der passend gewählt werden kann.
• Die Reaktion des Wasserbauwerkes während des Anstoßes ist nun gerade gleich der Reaktion der Pendelkörper auf das Schiff, und diese Reaktion ist proportional dem Widerstand, auf den der Kolben während der Verdrängung des Druckmittels stößt. Mit einer solchen Vorrichtung kann man somit die Reaktion des Pendelkörpers auf einen ganz bestimmten Wert begrenzen, indem man den vom Druckmittel entgegengesetzten Widerstand begrenzt. Zu diesem Zweck wirkt man auf das Ventil 7 ein, das sich nur dann öffnet, wenn der Druck des Druckmittels die Grenze überschreitet, die der maximalen zulässigen Reaktion entspricht.
• Ist das Schiff infolge des von dem Pendelkörper entgegengesetzten Widerstandes zum Stillstand gekommen, so sucht der Pendelkörper wieder in die Anfangslage zurückzukehren, denn er wird dabei von seinem Eigengewicht und nötigenfalls zusätzlich von einer Feder 9 beeinflußt, die hinter dem Kolben eingebaut ist, und die während der Verdrängungsperiode zusammengedrückt wird.
• Das Gewicht des Pendelkörpers und die Stärke der Feder 9 können genügend groß gewählt werden, damit durch ihre Einwirkung das Schift während der Rückkehr des Pendelkörpers in die Anfangslage zurückgedrückt wird.
• Dabei wird auch durch den Lenker q. der Kolben 5 in die Anfangslage zurückgebracht, und das im Behälter 8 eingeschlossene Druckmittel wird durch ein Saugventil to wieder in den Zylinder gesaugt.
• Um den ganzen Stoß eines Schiffes mit bestimmter Größe und Geschwindigkeit zu dämpfen, muß dem Pendelkörper ein genügend vorspringendes Profil gegeben werden, damit bei gänzlichem Eindrücken des Pendelkörpers dieses Profil noch vorsteht und das Schiff niemals mit dem Mauerwert: in Berührung kommen kann.
• Die Länge des Pendelkörpers in senkrechter Richtung wird derart gewählt, daß ein Schiff stets in einer beliebigen Höhe gegen diesen stoßen kann, unabhängig von der Höhe des Wasserstandes. Diese Länge kann zehn Meter und mehr betragen.
• Der Zylinder 6 mit allen zugehörigen Teilen befindet sich vorzugsweise höher als der höchste Wasserstand, damit er niemals überschwemmt werden kann.
• Das Profil des Pendelkörpers auf der Seite des Schiffes stellt eine Kurve dar, die derart gewählt ist, daß der Berührungspunkt mit dem Schiff in dem Maße steigt, in dem der Pendelkörper in die Aussparung eingedrückt wird. Daraus ergibt sich, daß die Reaktion des Pendelkörpers auf das Schiff in dem Maße zunimmt, in welchem der Berührungspunkt steigt. Das Dämpfen des Stoßes erfolgt dadurch allmählich und nicht mit Heftigkeit.
• Zwei oder mehr Stoßdämpfer, die in passend gewählten Abständen voneinander ortsfest angeordnet sind, sichern das Dämpfen des Stoßes an der Stelle, wo ein Wasserbauwerk angestoßen werden kann.
• Das nachfolgende Zahlenbeispiel gibt einen Überblick über den Schutz, der mit Stoßdämpfern gemäß der Erfindung erzielt werden kann.
• Ein Schiff von 6o ooo t nähert sich einem Landungskai mit einer Geschwindigkeit von 30 cm pro Sekunde. Dadurch müßte das Wasserbauwerk einen Stoß aufnehmen, der sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt: Diese Arbeit kann nun durch vier Stoßdämpfer gedämpft werden, von denen jeder aus einem Pendelkörper besteht, der einen Kolben um 55 cm in einem Kolben mit belastetem Ventil ? verschiebt, das, sich erst dann öffnet, wenn die Reaktion des Druck mittels auf den Kolben den Wert von 125 t erreicht, denn die zum Eindrücken der vier Kolben erforderliche Arbeit beträgt 4X 125 X55 = 27 500 tjcm.
• Da das Kurvenprofil der Pendelkörper derart gewählt ist, daß die Berührungspunkte mit dem Schiff stets tiefer liegen' als die jeweils I25 t Widerstand liefernden Zylinder, so kann man sicher sein, daß die Reaktion eines jeden Pendelkörpers auf das Schiff kleiner sein wird als 125 t. Gibt man somit jeder Keule eine genügende Breite für diese höchste, weniger als 125 t betragende Reaktion, damit die Einzeldrücke vom Schiffsrumpf ohne Gefahr aufgenommen werden können, so ist jede Gefahr der Beschädigung beseitigt.
• Die Randmauern der Landungskais, die gewöhnlich geradlinig ausgeführt sind, werden keine Gefahr mehr für große Schiffe bilden, wenn sie mit solchen Stoßdämpfern jeweils in Abständen von 30 bis 40 m versehen werden, denn die ebenfalls geraden und fast senkrechten Seitenwände dieser Schiffe werden wenigstens vier solcher Stoßdämpfer auf einer Länge von 9o bis 120 m gleichzeitig anstoßen.
• Ähnliche Stoßdämpfer können nun auch auf den Schiffen selbst vorgesehen werden, um die schädlichen Folgen von Zusammenstößen zu verkleinern.
• Die beschriebene Ausführung soll natürlich nur als Beispiel dienen, und die Erfindung umfaßt alle gleichwertigen Getriebe und Dämpfungsmittel.
• Anstatt eines um einet feste Achse schwingenden Pendelkörpers kann man auch einen Stoßkörper vorsehen, der sich parallel zu sich selbst entweder geradlinig oder gemäß einer ,Kurve um eine senkrechte oder waagerechte Achse bewegt nach Art eines Gelenkparallelogrammes. Der diesem Körper entgegengesetzte Widerstand kann durch die Verdichtung eines beliebigen Druckmittels in einem ebenfalls beliebigen deformierbaren Behälter erzeugt werden, der mit dem Körper durch ein geeignetes Getriebe verbunden ist, wobei die mit dem Zurückgehen anwachsende Widerstandsvergrößerung entweder durch die Erhöhung des Druckes des Mittels oder durch Veränderung der Angriffspunkte oder der Richtungen der angreifenden Kräfte oder durch diese beiden Mittel gleichzeitig erzeugt werden kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Stoßdämpfungsvorrichtung für Wasserbauten oder Schiffe mit einem Stoßkörper, der an seinem oberen Ende drehbar gelagert und unterhalb des Drehpunktes durch ein Dämpfungsorgan gegen die Kai- oder Schiffswand abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, d'aß der Stoßkörper als um eine ortsfeste Achse schwingbarer Pendelkörper und das Dämpfungsorgan derart ausgebildet ist, daß der Stoßkörper nach der Entlastung lediglich unter dem Einfluß seines Eigengewichtes in die Wartestellung zurückschwingt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsorgan aus einem oder mehreren mit einem gasförmigen oder flüssigen Druckmittel betriebenen, die aufgespeicherte Energie nicht zurückgebendenDämpfungszylindern besteht, die in die Wartestellung durch die Einwirkung der Schwere auf den Pendelkörper zurückgebracht werden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Länge und Form des Pendelkörpers derart gewählt sind, daß der Stoß möglichst tief unterhalb des Drehpunktes bzw. des Angriffspunktes. des Dämpfungsorgans aufgefangen wird, und daß das Dämpfungso:rgan über dem höchsten Wasserstand- angeordnet ist. q.. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßkante des Pendelkörpers bogenförmig gekrümmt ist, so daß sie sich während des Eindrückens unter Wandern des Stoßberührungspunktes gegen die Drehachse des Pendelkörpers zu auf der angestoßenen Wand abrollen kann.